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浅谈FMEA潜在失效模式及后果分析
作者：张勤飞
来源：《丝路视野》2017年第25期
[摘要]在产品生产过程中，评估风险因素的影响程度，及时做出应对风险的措施，有利于保证生产和服务的顺利完成。FMEA是对整个系统进行分析的一种归纳分析方法，分析系统中所有可能的故障模式及其可能产生的影响，并按每个故障模式产生影响的严重程度及发生概率予以分类，是属于单因素的分析方法。基于此，文章就FMEA潜在失效模式及后果分析进行简要的阐述，希望可以提供一个有效的借鉴。 [关键词]FMEA；潜在失效模式；后果分析 一、FMEA分析概述
失效模式及影响分析（Failure Modes and Effects Analysis，简称FMEA），是安全系统工程中重要分析方法之一。FMEA一般通过分析系统中每一产品所有可能产生的故障模式及其对系统造成的所有可能影响，并按照每一个故障模式的后果严重程度（S）、发生频度（O）和检测难易程度（D）予以分类，进而计算故障发生的风险优先度的值（RPN）。根据所计算的RPN值判断是否需要对相应的系统进行改进或确定改进的优先序列。其中，RPN值按公式（1）计算。
RPN=S×O×D （1）
式中，S表示故障的严重度；O表示一定时间内故障发生频度；D表示故障的可探测度。 对系统进行FMEA分析时，其分析基础是识别系统潜在的失效模式，其核心在于评估潜在故障的严重度、发生频度和可探测度，其目的在于对于故障模式进行有效的控制。 二、FMEA分析过程 （一）失效模式推测
产品或产品某部分无法实现预定的目标或者不能实现预期功能的发挥，这种现象就是产品失效，我们称它为失效模式。在运行过程中失效模式有发生的开路、产品超度损耗，无法正常运行等现象。把产品失效现象作为产品失效研究的切入点，由实效现象进一步找到失效原因，失效模式是各个失效分析方式最根本的分析法。区别产品失效是根据产品本身的初始条件和功能，对产品失效分析时，要明确所分析的系统的失效判据，才可以判断产品的状态是否可以定义为失效。
（二）失效影响分析
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失效影响是项目出现问题时对经济效益产生不利影响的特定名称。失效影响根据其模式不同又被划分为各种各样的失效模式。一般故障树系统中故障模式发生作用时，其不利影响会波及到其他产品，并有层次地进行扩散。所以要分析故障模式的结构。通常，层次关系根据系统设计初期的功能划分，但在深入设计阶段既可按系统的结构化分也可按系统的功能划分。FMEA研究既可基于系统的结构化分也基于按系统的功能划分。 （三）风险分析
风险分析是为了实现通过综合每一种失效模式发生的概率和失效模式严重度将系统中的产品进行等级划分，可以对系统中各失效影响进行全面的评价分析，这种分析方法是需要使用图形工具（矩阵图）进行辅助的定量分析。危害性分析法和风险优先值法是风险分析中常用的方法，前者主要用于军用领域，如航天等，后者主要用于民用领域，如汽车等，方法的选择要根据风险分析的具体情况而定。风险优先数法是对失效可检出的难度、失效影响的严重程度和失效模式发生的频度通过经验进行评分，然后将三者进行乘积计算得出的结果。 （四）补偿措施分析
所谓补偿措施分析即根据每个失效模式的影响和原因给出相应的补偿措施，这一环节决定了是否可以有效的令产品的有效性得到提高。补偿措施被提出之后还需要相关的分析人员对其进行具体的分析与评价。设计补偿措施应用于特殊的与计划相悖的情况下，可以发生作用的保险或安全装置（如监控及报警装置）；可以将失效影响减轻或消除的工艺改进或设计；可以用于替换失效工作的其他工作方法或形式（如备用或辅助设备）。 三、风险因素分析与评估
针对某产品的生产服务过程特点，选用FMEA方法对风险因素进行分析与评估。 （一）确定风险严重性、可能性与风险评价矩阵
根据某生产服务过程的实际情况，确定风险影响程度严重等级、风险发生可能性等级、风险评价矩阵。
（二）确定风险接受准则风险评估指数
可定义为风险发生的可能性与风险影响的严重性之积 （三）风险评估结果
召集专家对某产品生产服务过程风险源清单中的风险因素可能性与严重性进行打分，并计算风险评估指数。
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（四）结果
通过评估和分析，某产品生产和服务过程共辨别出15个风险源，其中高风险2项，中等风险2项，低风险6项，最小风险5项，需要重点关注高风险项，即：关注配套件的采购与跟踪以及关键技术岗位人员的需求和储备。充实一线生产人员，控制设备、工装、设计改进、工艺改进及相关接口和生产的组织管理工作。
综上，风险分析是一个长期的过程，尽管通过采取措施可以降低风险，但在整个过程中，对每一个环节都要实施严格的质量控制和管理，对风险实施全程监控，杜绝任何可能增大风险的因素，将风险降至最低。